Люди всегда стремились измерить различные количественные величины — длину, вес, время. Бесчисленные изобретатели, имена которых остались неизвестными, постепенно совершенствовали конструкции измерительных приборов. В наше время созданы приборы, позволяющие измерить даже невидимые невооруженным глазом предметы — например частицы атомов.
Древние часы
Солнечные часы были первым устройством для определения времени. В древности время узнавали также с помощью свечей и водяных часов, но все это было очень не точно.
Новое средство для измерения времени
Первые механические часы с гирями построил Жербе, французский монах, ставший в 999 г. папой Сильвестром II. Постепенно их совершенствовали, и в 1300 г. в Европе появились очень точные механические часы. Особое спусковое устройство вращало стрелки. Маятник, двигаясь вправо и влево, регулировал скорость хода. Спусковое устройство состояло из коронной шестерни и маятника, связанных через шестерни со стрелками. Опускаясь, гиря заставляла коронную шестерню вращаться, а ее вращение передавалось стрелкам часов.
Маятниковые часы
В 1656 г. Христиан Гюйгенс (1629—1695), голландский физик, изобрел первые точные маятниковые часы. Его конструкция была основана на наблюдении за колебаниями маятника Галилео Галилея (1564—1642) — он заметил, что колебания повторяются через равные промежутки времени. Гюйгенс разработал способ управления колебаниями маятника и через шестерни связал его движения с вращением стрелок часов. Колебания маятника заставляют рычажок и вилку вращать шестерню. Вращение шестерни вызывает вращение зубчатых колес Колебания маятника вправо и влево всегда занимают одинаковые промежутки времени.
Новый вид карты
Карта — это плоскостное изображение земной поверхности. Но Земля имеет сферическую форму, и изображения на старых картах были искаженными. В 1569 году Герард Меркатор (1512—1594) фламандский географ и картограф, изобрел более точный способ проекции карт. Он предложил изобразить земной шар в виде цилиндра, разделенного параллельными линиями по высоте и ширине. Эти линии назвали широтой и долготой. В 1595 году Меркатор опубликовал атлас карт, составленных по новой системе. Его метод используется и в наши дни.
Давление
Эванджелиста Торричелли (1608-1647) был сыном итальянского ткача. Он экспериментировал с вакуумом и давлением. В 1643 году Торичелли изобрел ртутный барометр. подобным барометром до сих пор измеряют атмосферное давление. Устройство барометра Торричели: часть ртути из пробирки вытекаете в сосуд. В результате уровень ртути в пробирке падает. Сосуд наполовину наполнен ртутью. Открытый конец пробирки, заполненной ртутью, и находится ниже уровня ртути в сосуде. Высота ртутного столба висит от величины атмосферного давления и используется для его определения.
Измерения температуры
Тысячелетиями люди измеряли температуру, следя за расширением жидкости при нагреве. К XVII в. было создано более 30 различных шкал. Сравнивать по ним результаты измерений было очень сложно. В 1742 г. Андерс Цельсий (1701—1744), шведский астроном, предложил стандартную шкалу для измерении температуры. Эта шкала, получившая его имя, состоит из 100 градусов. Каждое деление представляет собой одну сотую разности между точками кипения и замерзания воды.
Абсолютный нуль
Жак Шарль (1746-1823), французский физик, заметил, что при охлаждении газа его объем уменьшается на 1/273 при снижении температуры на 1°С (один градус по Цельсию). Другой физик, Уильям Томсон (1824— 1907), установил, что при температуре —273°С энергия движения молекул газов снижается до нуля. Томсон, которому за его труды присвоили титул барона Кельвина, предложил новую шкалу. На ней за нуль («абсолютный нуль») принята точка —273°С. По этой шкале, получившей имя Кельвина, отсчитывают очень низкие температуры.
Открытие радиации
В 1908 г. немецкий физик Ханс Гейгер (1882-1945) изобрел прибор для измерения уровня радиации в воздухе. Прибор этот назвали счетчиком Гейгера. При обнаружении радиации счетчик издает особые щелчки. Уровень радиации указывается на шкале.